WO2010072370A1 - Flüssigkristallines medium - Google Patents

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Melanie Klasen-Memmer
Matthias Bremer
Konstantin Schneider
Detlef Pauluth
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Merck Patent GmbH
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    • C09K2019/3408—Five-membered ring with oxygen(s) in fused, bridged or spiro ring systems
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    • C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
    • C09K2019/3422—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a six-membered ring
    • C09K2019/3425—Six-membered ring with oxygen(s) in fused, bridged or spiro ring systems
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    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition

Definitions

  • the invention relates to a liquid-crystalline medium having negative dielectric anisotropy, which comprises at least one compound of the formula I 1
  • R 1 and R 1 * each independently represent an alkyl radical with 1-6 C-,
  • Such media are to be used in particular for electro-optical displays with an active matrix addressing based on the ECB effect as well as for IPS-5 displays (in-plane switching) or FFS displays (fringe field switching).
  • liquid-crystalline phases have high values for the ratio of the elastic constants K 3 / K 1 , high values for the optical anisotropy ⁇ n and values for the dielectric anisotropy of ⁇ ⁇ -0.5 must be in order for highly informative
  • VA technology Vertical Aligned
  • VAN Very Aligned hJematic displays
  • MVA Multi-Domain Vertical Alignment, eg: Yoshide, H. et al., Lecture 3.1: "MVA LCD for Notebook or Mobile PCs ... ", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book I, pp. 6-9 and Liu, CT et al., Lecture 15.1: 11 A 46-inch TFT-LCD HDTV Technnology ... ", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book II, pp. 750-753), PVA (Patterned Vertical Alignment, eg: Yoshide, H. et al., Lecture 3.1: "MVA LCD for Notebook or Mobile PCs ... ", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book I, pp. 6-9 and Liu, CT et al., Lecture 15.1: 11 A 46-inch TFT-LCD HDTV Technn
  • FK phases are needed, which must meet a variety of requirements. Particularly important here are the chemical resistance to moisture, air and physical influences such as heat, radiation in the infrared, visible and ultraviolet range and electrical alternating and alternating fields.
  • LC phases require a liquid-crystalline mesophase in a suitable temperature range and a low viscosity.
  • Matrix liquid crystal displays are known.
  • active elements i.e., transistors
  • non-linear elements for individual switching of the individual pixels.
  • active matrix whereby one can distinguish two types:
  • MOS Metal Oxide Semiconductor
  • TFT Thin-film transistors
  • Type 1 typically uses dynamic scattering or guest-host effect as the electro-optic effect.
  • the use of monocrystalline silicon as a substrate material limits the display size, since the modular composition of different partial displays on the joints leads to problems.
  • the TN effect is usually used as the electro-optic effect.
  • TFTs made of compound semiconductors, such as e.g. CdSe or TFTs based on polycrystalline or amorphous silicon.
  • CdSe compound semiconductors
  • TFTs based on polycrystalline or amorphous silicon The latter technology is being worked on worldwide with great intensity.
  • the TFT matrix is applied on the inside of one glass plate of the display, while the other glass plate on the inside carries the transparent counter electrode. Compared to the size of the pixel electrode, the TFT is very small and practically does not disturb the image.
  • This technology can also be extended to fully color-capable image representations, wherein a mosaic of red, green and blue filters is arranged such that each one filter element is opposite to a switchable image element.
  • the previously known TFT displays usually work as TN cells with crossed polaristors in transmission and are backlit.
  • MFK displays here includes any matrix display with integrated nonlinear elements, i.
  • Such MFK displays are particularly suitable for TV applications (eg pocket TV) or for high-information displays in automotive or aircraft.
  • the contrast and the switching times result in MFK displays difficulties due to a not sufficiently high resistivity of the liquid crystal mixtures [TOGASHI, S., SEKIGUCHI, K., TANABE 1 H., YAMAMOTO, E., SORIMACHI, K., TAJIMA, E .,
  • the disadvantage of the previously known MFK TN displays is their comparatively low contrast, the relatively high viewing angle dependence and the difficulty in generating gray scale in these displays.
  • dielectrically neutral compounds in ECB or VA applications are referred to as dielectrically neutral compounds in ECB or VA applications, in particular compounds of the formulas
  • R 1 H or CH 3
  • the object of the invention is to provide liquid crystal mixtures, in particular for monitor and TV applications, which are based on the ECB or on the IPS or FFS effect, which do not have the disadvantages mentioned above or only to a lesser extent , In particular, it must be ensured for monitors and TVs that they also work at extremely high and extremely low temperatures and at the same time have low switching times and at the same time have improved reliability behavior, in particular no or significantly reduced image sticking after long runtimes.
  • R 1 and R 1 are each independently an alkyl radical having 1 to 6 carbon atoms
  • the invention thus relates to a liquid-crystalline medium which contains at least one compound of the formula I.
  • the mixtures according to the invention preferably exhibit very broad nematic phase ranges with clearing points> 60 0 C 1 preferably> 65 0 C, in particular> 70 0 C, very favorable values for the capacitive threshold, relatively high values for the holding ratio and at the same time very good low-temperature stabilities at - 30 0 C and -40 0 C and very low rotational viscosities and low switching times.
  • the mixtures according to the invention are further distinguished by the fact that in addition to improving the rotational viscosity y ⁇ an increase in the elastic
  • Constants K 33 is observed to improve the switching times, and they show improved reliability behavior.
  • R 1 and R 1 * in the formula I is straight-chain alkyl, in particular C 2 H 5 , nC 3 H 7 , nC 4 H 9 , furthermore n-CsHn, nC 6 Hi 3 . More preferably R1 is nC 3 H 7 and R 1 'is CH 3 , C 2 H 5 or nC 3 H 7 .
  • liquid-crystalline medium which contains one, two, three, four or more, preferably one, two or three, compounds of the formula I,
  • liquid-crystalline medium wherein the proportion of compounds of formula I in the total mixture ⁇ 3, preferably ⁇ 10 wt.%, Particularly preferably> 15 wt.%, Is. Particular preference is given to liquid-crystalline media which contain 3-50%, preferably 25-35%, of one or more compounds of the formula I.
  • Preferred compounds of the formula I are the compounds of the formulas 1-1 to I-6,
  • Mixtures of the invention preferably contain the compounds of formula 1-1 and / or I-2, preferably in amounts of 5-30%.
  • the medium according to the invention particularly preferably contains the trinuclear compounds of the formula I-1 and / or of the formula I-2 in combination with one or more dinuclear compounds of the formulas 13 to 16.
  • the total amount of the compounds of the formula I is preferably 1-1 and / or I-2 in combination with one or more compounds selected from the binuclear compounds of formulas I-3 to I-6 5-40%, most preferably 15-35%.
  • Very particularly preferred mixtures contain the compounds 1-1 and I-3:
  • the compounds 1-1 and I-3 are preferably present in the mixture in a concentration of 15-35%, more preferably 15-25% and especially preferably 18-22%, based on the total mixture.
  • Very particularly preferred mixtures contain the compounds I-2 and I-3:
  • the compounds I-2 and I-3 are preferably present in the mixture in a concentration of 15-35%, particularly preferably 15-25% and particularly preferably 18-22%, based on the total mixture.
  • Very particularly preferred mixtures contain the following three compounds:
  • the compounds 1-1, I-2 and I-3 are present in the mixture in a concentration of 15-35%, more preferably 15-25% and most preferably 18-22% of the total mixture.
  • Liquid-crystalline medium which additionally contains one or more compounds selected from the group of the compounds of the formulas IIA, IIB and HC,
  • R 2A , R 2B and R 2C are each independently H, an unsubstituted, an alkyl radical which is monosubstituted by CN or CF 3 or at least monosubstituted by halogen and has up to 15 C atoms, one or more of which also being present in these radicals
  • -CF 2 O-, -OCF 2 -, -OC-O- or -O-CO- can be replaced so that O atoms are not directly linked to each other
  • q 0 or 1
  • Z 2 may have the same or different meanings.
  • Z 2 and Z 2 may have the same or different meanings.
  • R 2A , R 2B and R are each preferably alkyl having 1-6 C atoms, in particular CH 3 , C 2 H 5 , nC 3 H 7 , nC 4 H 9 , nC 5 hn.
  • Z 2 and Z 2 'in the formulas IIA and IIB preferably each independently of one another a single bond, furthermore a -C 2 H 4 -bridge.
  • Z 2 -C 2 H 4 -
  • (O) C v H 2v + 1 preferably denotes OC v H 2 v + i, furthermore CvH 2v + i.
  • Compounds of the formula HC is (O) C v H 2v + 1, preferably C v H 2v + i.
  • L 3 and L 4 are preferably in each case F.
  • alkyl and alkyl * each independently represent a straight-chain alkyl radical having 1-6 C atoms.
  • Particularly preferred mixtures according to the invention comprise one or more compounds of the formulas IIA-2, IIA-8, IIA-14, HA-29, IIA-35, IIB-2, IIB-11, IIB-16 and IIC-1.
  • the proportion of compounds of the formulas IIA and / or IIB in the total mixture is preferably at least 20% by weight.
  • Particularly preferred media according to the invention contain a compound of the formula IIC-1,
  • alkyl and alkyl * have the meanings given above, preferably in amounts of> 3% by weight, in particular> 5% by weight and particularly preferably from 5 to 25% by weight.
  • Liquid-crystalline medium which additionally contains one or more compounds of the formula III
  • R 31 and R 32 each independently represent a straight-chain alkyl, alkoxyalkyl or alkoxy radical having up to 12 C atoms, and
  • Alkyl and alkyl * each independently represent a straight-chain alkyl radical having 1-6 C atoms.
  • the medium according to the invention preferably contains at least one compound of the formula IIIa and / or formula IIIb.
  • the proportion of compounds of the formula III in the total mixture is preferably at least 5% by weight.
  • Liquid-crystalline medium additionally containing a compound of the formula and or preferably in total amounts of ⁇ 20% by weight, in particular of ⁇ 10% by weight.
  • Liquid-crystalline medium which additionally contains one or more four-nucleus compounds of the formulas,
  • R, 7-10 are each independently of one another as defined in claim 2 for R, 2A, and
  • w and x are each independently 1 to 6
  • Liquid-crystalline medium which additionally contains one or more compounds of the formulas Y-1 to Y-6
  • R 14 -R 19 each independently represent an alkyl or alkoxy radical having 1-6 C atoms; z and m are each independently 1-6; x is O, 1, 2 or 3.
  • the medium according to the invention particularly preferably contains one or more compounds of the formula Y-1, preferably in amounts of> 5% by weight.
  • Liquid-crystalline medium additionally containing one or more fluorinated terphenyls of the formulas T-1 to T-20,
  • R represents straight-chain alkyl or alkoxy radical having 1-7 C atoms, and m is 1-6,
  • R is methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentoxy.
  • the medium according to the invention contains the terphenyls of the formulas T-1 to T-20, preferably in amounts of from 2 to 30% by weight, in particular from 5 to 20% by weight.
  • R preferably denotes alkyl, furthermore alkoxy in each case with 1-5 C atoms.
  • the terphenyls are preferably used in the mixtures according to the invention if the ⁇ n value of the mixture is to be> 0.1.
  • Preferred mixtures contain 2-20 wt.% Of one or more terphenyl compounds selected from the group of
  • Liquid-crystalline medium additionally containing one or more
  • Alkyl and alkyl * each independently a straight-chain alkyl radical having 1-6 C atoms
  • Alkenyl and alkenyl * each independently a straight-chain alkenyl radical having 2-6 C atoms
  • the proportion of the biphenyls of the formulas B-1 to B-3 in the overall mixture is preferably at least 3% by weight, in particular
  • the compounds of the formula B-2 are particularly preferred.
  • alkyl * is an alkyl radical having 1-6 C atoms.
  • the medium according to the invention contains one or more compounds of the formulas B-1a and / or B-2c.
  • Liquid-crystalline medium containing at least one compound of the formulas Z-1 to Z-7,
  • R and alkyl have the meanings given above.
  • Liquid-crystalline medium containing at least one compound of the formulas 0-1 to 0-18,
  • R 1 and R 2 have the meanings given for R 2A .
  • R 1 and R 2 each independently represent straight-chain alkyl.
  • Preferred media contain one or more compounds of formulas 0-1, 0-3, 0-4, 0-9, 0-13, 0-14, 0-15, 0-16, 0-17 and / or 0-18 ,
  • Preferred liquid crystalline media according to the present invention contain one or more substances having a tetrahydronaphthyl or naphthyl moiety, e.g. the compounds of the formulas
  • R 1 N and R 2N each independently of one another have the meanings given for R 2A , preferably straight-chain alkyl, straight-chain alkoxy or straight-chain alkenyl, and
  • Z 1 and Z 2 are each independently
  • Preferred mixtures contain one or more compounds selected from the group of difluorodibenzochroman compounds of the formula BC, chromans of the formulas CR, fluorinated phenanthrenes of the formulas PH-1 and PH-2, fluorinated dibenzofurans of the formulas BF,
  • R B I R B2 (R C R RI _ CR2 R i ⁇ R 2 Jewe j
  • the mixtures according to the invention preferably contain the compounds of the formulas BC, CR, PH-1, PH-2 and / or BF in amounts of from 3 to 20% by weight, in particular in amounts of from 3 to 15% by weight.
  • Particularly preferred compounds of the formulas BC and CR are the compounds BC-1 to BC-7 and CR-1 to CR-5,
  • Alkyl and alkyl * each independently represent a straight-chain alkyl radical having 1-6 C atoms
  • Alkenyl and alkenyl * each independently of one another a straight-chain alkenyl radical having 2-6 C atoms
  • Preferred mixtures contain one or more indane compounds of the formulas In,
  • R 11 , R 12 , R 13 each independently represent a straight-chain alkyl, or alkoxy, alkoxyalkyl, alkenyl radical having 1-6 C atoms,
  • R 12 and R 13 additionally halogen, preferably F,
  • Preferred compounds of the formula In are the following compounds of the formulas ln-1 to ln-16,
  • the compounds of formulas In and sub-formulas ln-1 to ln-16 are preferably in concentrations> 5% by weight, in particular 5-30 wt.% And most preferably 5-25 wt.% Used in the mixtures according to the invention.
  • Preferred mixtures additionally contain one or more
  • R, R 1 and R 2 each independently of one another have the meanings given for R 2A in claim 2 and alkyl is an alkyl radical having 1-6 C atoms, s is 1 or 2.
  • the compounds of the formulas L-1 to L-1 1 are preferably used in concentrations of 5 to 50% by weight, in particular 5 to 40% by weight and very particularly preferably 10 to 40% by weight.
  • the medium according to the invention contains at least three compounds selected from the group of the compounds of the formulas 1-1 to I-6,
  • the medium according to the invention contains the compounds of the formula I-1 and / or I-2
  • mixtures according to the invention preferably contain
  • CPY-n-Om in particular CPY-2-02, CPY-3-02 and / or CPY-5-O2, preferably in concentrations of> 5%, in particular 10-30%, based on the total mixture,
  • CY-n-Om preferably CY-3-02, CY-3-04, CY-5-02 and / or CY-5-04, preferably in concentrations> 5%, in particular 15-50%, based on the total mixture,
  • CCY-n-Om preferably CCY-4-02, CCY-3-O2, CCY-3-03 and / or CCY-5-02, preferably in concentrations> 5%, in particular 10-30%, based on the total mixture,
  • CLY-n-Om preferably CLY-2-04, CLY-3-02 and / or CLY-3-03, preferably in concentrations> 5%, in particular 10-30%, based on the total mixture,
  • CK-n-F preferably CK-3-F, CK-4-F and / or CK-5-F, preferably> 5%, in particular 5-25%, based on the total mixture
  • mixtures according to the invention which contain the following mixture concepts: (n and m each independently of one another denote 1-6).
  • CPY-n-Om and CY-n-Om preferably in concentrations of 10-80% relative to the total mixture
  • CPY-n-Om and CK-n-F preferably in concentrations of 10-70% relative to the total mixture
  • Another object of the invention is an electro-optical display with an active matrix addressing based on the ECB, IPS or FFS effect, characterized in that it is a liquid-crystalline medium as a dielectric according to one or more of claims 1 to
  • the liquid-crystalline medium according to the invention preferably has a nematic phase of ⁇ -20 0 C to> 70 0 C, particularly preferably from ⁇ -30 0 C to> 80 0 C, most preferably from ⁇ -40 0 C to> 90 0 C. ,
  • the term "having a nematic phase" on the one hand means that no smectic phase and no crystallization is observed at low temperatures at the corresponding temperature and, on the other hand, that no clarification occurs during heating from the nematic phase.
  • the investigation at low temperatures is carried out in a flow viscometer at the appropriate temperature and checked by storage in test cells of a corresponding electro-optical layer thickness for at least 100 hours.
  • the storage stability at a temperature of -20 0 C in a corresponding test cell is 1000 h or more, the medium as at this temperature is called stable.
  • the corresponding times are 500 h or 250 h.
  • the clearing point is measured in capillaries by conventional methods.
  • the liquid crystal mixture on a nematic phase range of at least 60 K and a flow viscosity of a maximum of 20 v 30 mm 2 • s "1 at 20 0 C.
  • the values of the birefringence ⁇ n in the liquid-crystal mixture are generally between 0.07 and 0.16, preferably between 0.08 and 0.12.
  • the liquid-crystal mixture according to the invention has a ⁇ of -0.5 to -8.0, in particular of -3.0 to -6.0, where ⁇ is the dielectric Anisotropy means.
  • the rotational viscosity ⁇ i at 20 0 C is preferably ⁇ 165 mPa-s, in particular ⁇ 140 mPas.
  • the liquid-crystal media according to the invention have relatively small values for the threshold voltage (V 0 ). Preferably, they are in the range of 1.7V to 3.0V, more preferably ⁇ 2.75V and most preferably ⁇ 2.4V.
  • threshold voltage refers to the present invention
  • liquid-crystal media according to the invention have high values for the voltage holding ratio, in particular after exposure to display backlights, in liquid-crystal cells.
  • liquid crystal media with a low drive voltage or threshold voltage show a lower voltage 2Q holding ratio than those with a larger drive voltage or threshold voltage and vice versa.
  • dielectrically positive compounds mean those compounds having a ⁇ > 1, 5, "dielectrically positive compounds"
  • OC neutral compounds "those with -1, 5 ⁇ ⁇ 1, 5 and" dielectrically negative “compounds those with ⁇ ⁇ -1, 5.
  • the dielectric anisotropy of the compounds is determined by dissolving 10% of the compounds in a liquid crystal host and from the resulting mixture, the capacity in at least one test cell with 20 microns
  • O Q layer thickness is determined with homeotropic and with homogeneous surface orientation at 1 kHz.
  • the measuring voltage is typically 0.5 V to 1.0 V, but it is always lower than the capacitive threshold of the liquid crystal mixture in question.
  • thermosenor temperatures for the present invention are in 0 C.
  • the mixtures according to the invention are suitable for all VA TFT applications, such as, for example, VAN, MVA, (S) -PVE, ASV. Furthermore, they are suitable for IPS Qn ⁇ -switching) and FFS (fringe field switching) with negative ⁇ .
  • the nematic liquid-crystal mixtures in the displays according to the invention generally contain two components A and B, which in turn consist of one or more individual compounds.
  • Component A has a markedly negative dielectric anisotropy and gives the nematic phase a dielectric anisotropy of ⁇ -0.5. It preferably contains, in addition to one or more compounds of the formula I, the compounds of the formulas IIA, IIB and / or HC, and also compounds of the formulas III.
  • the proportion of component A is preferably between 45 and 100%, in particular between 60 and 100%.
  • one (or more) individual compound (s) is preferably selected which have a value of ⁇ ⁇ -0.8. This value must be the more negative the smaller the proportion A of the total mixture is.
  • the component B has a pronounced nematogeneity and a flow viscosity of not more than 30 mm 2 s "1 , preferably not more than 25 mm 2 s " 1 , at 20 0 C.
  • Particularly preferred individual compounds of component B are extremely low-viscosity nematic liquid crystals having a flow viscosity of not more than 18, preferably not more than 12 mm 2 s -1 , at 20 ° C.
  • Component B is monotropic or enantiotropic nematic, has no smectic phases and can prevent the occurrence of smectic phases up to very low temperatures in liquid-crystal mixtures. If, for example, a smectic liquid-crystal mixture is mixed with respectively different materials with high nematogeneity, then the degree of suppression of smectic phases compared the immutability of these materials.
  • these liquid crystal phases may also contain more than 18 components, preferably 18 to 25 components.
  • the phases preferably contain 4 to 15, in particular 5 to 12, and particularly preferably ⁇ 10, compounds of the formulas IIA, IIB and / or MC and optionally III.
  • constituents may also be present, eg. B. in an amount of up to 45% of the total mixture, but preferably up to 35%, in particular up to 10%.
  • the other constituents are preferably selected from the nematic or nematogenic substances, in particular the known substances, from the classes of the azoxybenzenes, benzylideneanilines, biphenyls, terphenyls, phenyl or cyclohexyl benzoates, cyclohexane-carboxylic acid phenyl or cyclohexyl esters, phenylcyclohexanes , Cyclohexylbiphenyls, cyclohexylcyclohexanes, cyclohexylnaphthalenes, 1,4-biscyclohexylbiphenyls or cyclohexylpyrimidines, phenyl- or cyclohexyldioxanes, optionally halogenated stilbenes, benzylphenyl ethers, tolans and substituted cinnamic acid esters.
  • L and E are each a carbo- or heterocyclic ring system of the 1,4-disubstituted benzene and cyclohexane rings, 4,4'-disubstituted biphenyl, phenylcyclohexane and cyclohexylcyclohexane systems, 2,5-disubstituted pyrimidine and 1,3 Dioxane rings, 2,6-disubstituted naphthalene, di- and tetrahydronaphthalene, quinazoline and tetrahydroquinazoline,
  • Q is halogen, preferably chlorine or -CN
  • R 20 and R 21 are each alkyl, alkenyl, alkoxy, alkoxyalkyl or alkoxycarbonyloxy having up to 18, preferably up to 8 carbon atoms, or one of these radicals also CN , NC, NO 2 , NCS, CF 3 , SF 5 , OCF 3 , F, Cl or Br.
  • R 20 and R 21 are different, one of these radicals usually being an alkyl or alkoxy group.
  • Other variants of the proposed substituents are in use. Many such substances or mixtures thereof are commercially available. All these substances can be prepared by literature methods.
  • VA, IPS or FFS mixture according to the invention can also contain compounds in which, for example, H, N, O, Cl, F have been replaced by the corresponding isotopes.
  • the mixtures according to the invention may further comprise polymerizable compounds, so-called reactive mesogens (RMs) 1, for example in US Pat. No. 6,861,107, in concentrations of preferably 0.12-5% by weight, more preferably 0.2-2%, based on the mixture.
  • RMs reactive mesogens
  • these mixtures can also contain an initiator, as described, for example, in US Pat. No. 6,781,665.
  • Initiator e.g. Irganox-1076 from Ciba
  • Irganox-1076 from Ciba
  • Such mixtures can be used for so-called polymer stabilized VA modes (PS-VA), in which a polymerization of the reactive mesogens in the liquid-crystalline mixture is to take place.
  • PS-VA polymer stabilized VA modes
  • Suitable polymerizable compounds are listed, for example, in Table D.
  • the mixtures according to the invention may further contain conventional additives or additives, e.g. Stabilizers, antioxidants, UV absorbers, nanoparticles, microparticles, etc.
  • additives or additives e.g. Stabilizers, antioxidants, UV absorbers, nanoparticles, microparticles, etc.
  • the structure of the liquid crystal displays according to the invention corresponds to the usual geometry, as e.g. in EP-OS 0 240 379, is described.
  • one or more compounds of the formula I preferably contain one or more compounds of the compounds of Table A below.
  • the preparation of the liquid crystal mixtures used in the invention takes place in a conventional manner.
  • the desired amount of the components used in lesser amount is dissolved in the constituent of the main component, expediently at elevated temperature.
  • solutions of the components in an organic solvent e.g. in acetone, chloroform or methanol, and to remove the solvent again after thorough mixing, for example by distillation.
  • liquid crystal phases according to the invention can be modified such that they can be used in any type of z.
  • B. ECB, VAN, IPS, GH or ASM-VA LCD display can be used.
  • the dielectrics may also other, known in the art and described in the literature additives such.
  • UV absorbers antioxidants, nanoparticles, radical scavengers included.
  • 0-15% pleochroic dyes, stabilizers or chiral dopants may be added.
  • Suitable stabilizers for the mixtures according to the invention are in particular those listed in Table B.
  • pleochroic dyes may be added, furthermore conductive salts, preferably ethyldimethyldodecylammonium-4-hexoxybenzoate, tetrabutylammonium tetraphenylboranate or complex salts of crown ethers (cf., for example, Haller et al., Mol
  • Table B lists possible dopants which can be added to the mixtures according to the invention. If the mixtures contain a dopant, it is used in amounts of 0.01-4% by weight, preferably 0.1-1.0% by weight.
  • Stabilizers for example, the inventive mixtures in amounts of up to 10 wt.%, Based on the total amount of the mixture, preferably 0.01 to 6 wt.%, In particular 0.1 to 3 wt.%, Can be added hereinafter referred to in Table C.
  • Preferred stabilizers are in particular BHT derivatives, e.g. 2,6-di-tert-butyl-4-alkylphenols) and Tinuvin 770.
  • n 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7
  • the display used for measuring the threshold voltage has two plane-parallel support plates at a distance of 20 microns and electrode layers with overlying orientation layers of SE-1211 (Nissan Chemicals) on the inner sides of the carrier plates, which cause a homeotropic orientation of the liquid crystals.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein flüssigkristallines Medium mit negativer dielektrischer Anisotropie, welches mindestens eine Verbindung der Formel (I), worin R1, R1* und a die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben, enthält, sowie seine Verwendung für eine Aktivmatrix-Anzeige, insbesondere basierend auf dem VA-, PS-VA, PALC-, FFS- oder IPS-Effekt.

Description

Flüssigkristallines Medium
Die Erfindung betrifft ein flüssigkristallines Medium mit negativer dielektrischer Anisotropie, welches mindestens eine Verbindung der Formel I1
Figure imgf000002_0001
worin
R1 und R1* jeweils unabhängig voneinander einen Alkylrest mit 1-6 C- ,| 5 Atomen, und
a 0 oder 1
bedeuten, 0 enthält.
Derartige Medien sind insbesondere für elektrooptische Anzeigen mit einer Aktivmatrix-Adressierung basierend auf dem ECB-Effekt sowie für IPS- 5 Anzeigen (In plane switching) oder FFS-Anzeigen (Fringe Field Switching) zu verwenden.
Das Prinzip der elektrisch kontrollierten Doppelbrechung, der ECB-Effekt (electrically controlled birefringence) oder auch DAP-Effekt (Deformation Q aufgerichteter Phasen) wurde erstmals 1971 beschrieben (M. F. Schieckel und K. Fahrenschon, "Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields", Appl. Phys. Lett. 19 (1971), 3912). Es folgten Arbeiten von J. F. Kahn (Appl. Phys. Lett. 20 (1972), 1193) und G. Labrunie und J. Robert (J. Appl. Phys. 44 (1973), 4869). 5
Die Arbeiten von J. Robert und F. Clerc (SID 80 Digest Techn. Papers
(1980), 30), J. Duchene (Displays 7 (1986), 3) und H. Schad (SID 82 Digest Techn. Papers (1982), 244) haben gezeigt, dass flüssigkristalline Phasen hohe Werte für das Verhältnis der elastischen Konstanten K3/K1, hohe Werte für die optische Anisotropie Δn und Werte für die dielektrische Anisotropie von Δε < -0,5 aufweisen müssen, um für hochinformative
Anzeigeelemente basierend auf dem ECB-Effekt eingesetzt werden zu können. Auf dem ECB-Effekt basierende elektrooptische Anzeigeelemente weisen eine homeotrope Randorientierung auf (VA-Technologie = Vertical Aligned). Auch bei Anzeigen, die den sogenannten IPS- oder FFS-Effekt verwenden, können dielektrisch negative Flüssigkristallmedien zum Einsatz kommen.
Anzeigen, die den ECB-Effekt verwenden, haben sich als sogenannte VAN- (Vertically Aligned hJematic) Anzeigen beispielsweise in den Bauformen MVA (Multi-Domain Vertical Alignment, z.B.: Yoshide, H. et al., Vortrag 3.1 : "MVA LCD for Notebook or Mobile PCs ...", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Buch I, S. 6 bis 9 und Liu, CT. et al., Vortrag 15.1 : 11A 46-inch TFT-LCD HDTV Technnology ...", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Buch II, S. 750 bis 753), PVA (Patterned Vertical
Alignment, z.B.: Kim, Sang Soo, Vortrag 15.4: "Super PVA Sets New State-of-the-Art for LCD-TV", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Buch II, S. 760 bis 763), ASV- (Advanced Super View, z.B.: Shigeta, Mitzuhiro und Fukuoka, Hirofumi, Vortrag 15.2: "Development of High Quality LCDTV", SID 2004 International
Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Buch II, S. 754 bis 757) Anzeigen, neben IPS (In Plane Switching) (z.B.: Yeo, S.D., Vortrag 15.3: "A LC Display for the TV Application", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Buch II, S. 758 & 759) den lange bekannten TN- (Twisted Nematic) Anzeigen, als eine der drei zur Zeit wichtigsten neueren Typen von Flüssigkristallanzeigen, insbesondere für Fernsehanwendungen, etabliert. In allgemeiner Form werden die Technologien z.B. in Souk, Jun, SIDSeminar 2004, Seminar M-6: "Recent Advances in LCD Technology", Seminar Lecture Notes, M-6/1 bis M-6/26 und Miller, lan, SIDSeminar 2004, Seminar M-7: "LCD-Television", Seminar Lecture Notes, M-7/1 bis M-7/32, verglichen. Obwohl die Schaltzeiten moderner ECB-Anzeigen durch Ansteuerungsmethoden mit Übersteuerung (overdrive) bereits deutlich verbessert wurden, z.B.: Kim, Hyeon Kyeong et al., Vortrag 9.1 : "A 57-in. Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Buch I, S. 106 bis 109, ist die Erzielung von videotauglichen Schaltzeiten, insbesondere beim Schalten von Graustufen, immer noch ein noch nicht zufriedenstellend gelöstes Problem.
Für die technische Anwendung dieses Effektes in elektrooptischen Anzeigeelementen werden FK-Phasen benötigt, die einer Vielzahl von Anforderungen genügen müssen. Besonders wichtig sind hier die chemische Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit, Luft und physikalischen Einflüssen wie Wärme, Strahlung im infraroten, sichtbaren und ultravioletten Bereich und elektrische Gleich- und Wechselfelder.
Ferner wird von technisch verwendbaren FK-Phasen eine flüssigkristalline Mesophase in einem geeigneten Temperaturbereich und eine niedrige Viskosität gefordert.
In keiner der bisher bekannten Reihen von Verbindungen mit flüssigkristalliner Mesophase gibt es eine Einzelverbindung, die allen diesen Erfordernissen entspricht. Es werden daher in der Regel Mischungen von zwei bis 25, vorzugsweise drei bis 18, Verbindungen hergestellt, um als FK- Phasen verwendbare Substanzen zu erhalten. Optimale Phasen konnten jedoch auf diese Weise nicht leicht hergestellt werden, da bisher keine Flüssigkristallmaterialien mit deutlich negativer dielektrischer Anisotropie und ausreichender Langzeitstabilität zur Verfügung standen.
Matrix-Flüssigkristallanzeigen (MFK-Anzeigen) sind bekannt. Als nichtlineare Elemente zur individuellen Schaltung der einzelnen Bildpunkte können beispielsweise aktive Elemente (d.h. Transistoren) verwendet werden. Man spricht dann von einer "aktiven Matrix", wobei man zwei Typen unterscheiden kann:
1. MOS (Metal Oxide Semiconductor)-Transistoren auf Silizium-Wafer als Substrat. 2. Dünnfilm-Transistoren (TFT) auf einer Glasplatte als Substrat. Bei Typ 1 wird als elektrooptischer Effekt üblicherweise die dynamische Streuung oder der Guest-Host-Effekt verwendet. Die Verwendung von ein- kristallinem Silizium als Substratmaterial beschränkt die Displaygröße, da auch die modulartige Zusammensetzung verschiedener Teildisplays an den Stößen zu Problemen führt.
Bei dem aussichtsreicheren Typ 2, welcher bevorzugt ist, wird als elektro- optischer Effekt üblicherweise der TN-Effekt verwendet.
Man unterscheidet zwei Technologien: TFT's aus Verbindungshalbleitern wie z.B. CdSe oder TFT's auf der Basis von polykristallinem oder amorphem Silizium. An letzterer Technologie wird weltweit mit großer Intensität gearbeitet.
Die TFT-Matrix ist auf der Innenseite der einen Glasplatte der Anzeige aufgebracht, während die andere Glasplatte auf der Innenseite die transparente Gegenelektrode trägt. Im Vergleich zu der Größe der Bildpunkt- Elektrode ist der TFT sehr klein und stört das Bild praktisch nicht. Diese Technologie kann auch für voll farbtaugliche Bilddarstellungen erweitert werden, wobei ein Mosaik von roten, grünen und blauen Filtern derart angeordnet ist, dass je ein Filterelement einem schaltbaren Bildelement gegenüber liegt.
Die bisher bekannten TFT-Anzeigen arbeiten üblicherweise als TN-Zellen mit gekreuzten Polaristoren in Transmission und sind von hinten beleuchtet.
Der Begriff MFK-Anzeigen umfasst hier jedes Matrix-Display mit integrierten nichtlinearen Elementen, d.h. neben der aktiven Matrix auch Anzeigen mit passiven Elementen wie Varistoren oder Dioden (MIM = Metall-Isola- tor-Metall).
Derartige MFK-Anzeigen eignen sich insbesondere für TV-Anwendungen (z.B. Taschenfernseher) oder für hochinformative Displays in Automobiloder Flugzeugbau. Neben Problemen hinsichtlich der Winkelabhängigkeit des Kontrastes und der Schaltzeiten resultieren bei MFK-Anzeigen Schwierigkeiten bedingt durch einen nicht ausreichend hohen spezifischen Widerstand der Flüssigkristallmischungen [TOGASHI, S., SEKIGUCHI, K., TANABE1 H., YAMAMOTO, E., SORIMACHI, K., TAJIMA, E.,
WATANABE, H., SHIMIZU, H., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: A 210- 288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings, p. 141 ff, Paris; STROMER, M., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: Design of Thin Film Transistors for Matrix Adressing of Television Liquid Crystal Displays, p. 145 ff, Paris]. Mit abnehmendem Widerstand verschlechtert sich der
Kontrast einer MFK-Anzeige. Da der spezifische Widerstand der Flüssigkristallmischung durch Wechselwirkung mit den inneren Oberflächen der Anzeige im allgemeinen über die Lebenszeit einer MFK-Anzeige abnimmt, ist ein hoher (Anfangs)-Widerstand sehr wichtig für Anzeigen die akzep- table Widerstandswerte über eine lange Betriebsdauer aufweisen müssen.
Der Nachteil der bisher bekannten MFK-TN-Anzeigen beruht in ihrem vergleichsweise niedrigen Kontrast, der relativ hohen Blickwinkelabhängigkeit und der Schwierigkeit in diesen Anzeigen Graustufen zu erzeugen.
Es besteht somit immer noch ein großer Bedarf nach MFK-Anzeigen mit sehr hohem spezifischen Widerstand bei gleichzeitig großem Arbeitstemperaturbereich, kurzen Schaltzeiten und niedriger Schwellenspannung, mit deren Hilfe verschiedene Graustufen erzeugt werden können.
Besonders für Fernsehanwendungen ist das Erreichen niedriger Schaltzeiten sehr wichtig. Um diese zu erreichen, werden als dielektrisch neutrale Verbindungen bei ECB- bzw. VA-Anwendungen, insbesondere Verbindungen der Formeln
, wobei R1 = H oder CH3
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Figure imgf000006_0002
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verwendet, da diese sich durch besonders niedrige Rotationsviskositäten und sehr gute Löslichkeiten auszeichnen.
Bei LCD-Fernsehanwendungen kommt es häufig zu sogenannten Reliability-Problemen, wie beispielsweise dem Image Sticking, d. h., einem scheinbaren „Einbrennen" des Bildes, wenn das Display über längere Zeit hinweg angesteuert wurde.
Dieses Problem tritt häufig erst nach längeren Laufzeiten der Fernseh- gerate auf. Als Ursache wird häufig die lange Bestrahlungszeit mit dem sogenannten Backlight (Hintergrundbeleuchtung) bei gleichzeitig erhöhten Betriebstemperaturen angesehen, die zu noch nicht geklärten Prozessen im Display, beispielsweise einer Wechselwirkung zwischen
Orientierungsschicht und einer Flüssigkristall-Mischung führen kann. Auf
Seiten der Flüssigkristall-Mischung wird in den häufig verwendeten neutralen Alkenyl-Verbindungen, die beispielsweise oben angeführt sind, die Ursache für das Auftreten von Image Sticking Problemen gesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Flüssigkristall-Mischungen, insbesondere für Monitor- und TV-Anwendungen, welche auf dem ECB- oder auf dem IPS- oder FFS-Effekt beruhen, bereitzustellen, die die oben angegebenen Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße aufweisen. Insbesondere muss für Monitore und Fernseher gewährleistet sein, dass diese auch bei extrem hohen und extrem niedrigen Temperaturen arbeiten und gleichzeitig niedrige Schaltzeiten aufweisen und gleichzeitig ein verbessertes Reliability-Verhalten, insbesondere kein oder ein deutlich verringertes Image-Sticking nach langen Laufzeiten aufweisen.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man in diesen Anzeigeelementen nematische Flüssigkristallmischungen verwendet, die mindestens eine Verbindung der Formel I
Figure imgf000008_0001
worin
R1 und R1 jeweils unabhängig voneinander einen Alkylrest mit 1 bis 6 C-Atomen, und
a 0 oder 1
bedeuten,
enthalten.
Der Einsatz der Verbindungen der Formel I in VA-Mischungen ist beispielsweise bekannt aus der EP 0 474 062 B1 , U.S. 6,066,268, JP H11-228966, JP H1 1-236567, EP 1 106 671 B1 , U.S. 2005/0230661. Im Gegensatz zum Stand der Technik zeichnet sich das erfindungsgemäße Mischungskonzept mit negativer dielektrischer Anisotropie trotz der Abwesenheit von neutralen Alkenylverbindungen durch geringe Schaltzeiten bei gleichzeitig guter Tieftemperaturstabilität aus.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein flüssigkristallines Medium, welches mindestens eine Verbindung der Formel I enthält.
Die erfindungsgemäßen Mischungen zeigen vorzugsweise sehr breite nematische Phasenbereiche mit Klärpunkten > 60 0C1 vorzugsweise > 65 0C, insbesondere > 70 0C, sehr günstige Werte für die kapazitive Schwelle, relativ hohe Werte für die Holding Ratio und gleichzeitig sehr gute Tieftemperaturstabilitäten bei -30 0C und -40 0C sowie sehr geringe Rotationsviskositäten und niedrige Schaltzeiten. Die erfindungsgemäßen Mischungen zeichnen sich weiterhin dadurch aus, dass zusätzlich zur Verbesserung der Rotationsviskosität y<\ eine Erhöhung der elastischen
Konstanten K33 zur Verbesserung der Schaltzeiten zu beobachten ist, und sie ein verbessertes Reliability-Verhalten zeigen. Einige bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Mischungen werden im Folgenden genannt:
a) R1 und R1* in der Formel I bedeutet geradkettiges Alkyl, insbesondere C2H5, n-C3H7, n-C4H9, ferner n-CsHn, n-C6Hi3. Besonders bevorzugt bedeutet R1 n-C3H7 und R 1'* CH3, C2H5 oder n-C3H7.
b) Flüssigkristallines Medium, welches ein, zwei, drei, vier oder mehr, vorzugsweise ein, zwei oder drei, Verbindungen der Formel I enthält,
c) Flüssigkristallines Medium, wobei der Anteil an Verbindungen der Formel I im Gesamtgemisch ≥ 3, vorzugsweise ≥ 10 Gew.%, besonders bevorzugt > 15 Gew.%, beträgt. Insbesondere bevorzugt sind flüssigkristalline Medien, die 3-50 %, vorzugsweise 25-35 %, einer oder mehrerer Verbindungen der Formel I enthalten. Verbindungen der Formel I mit a = 0 sind vorzugsweise in Mengen von 15-35 % in der Mischung enthalten. Verbindungen der Formel I mit a = 1 sind vorzugsweise in Mengen von 3-30 % in der Mischung enthalten.
d) Bevorzugte Verbindungen der Formel I sind die Verbindungen der Formeln 1-1 bis I-6,
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000010_0001
Erfindungsgemäße Mischungen enthalten vorzugsweise die Verbindungen der Formel 1-1 und/oder I-2, vorzugsweise in Mengen von 5-30 %.
Besonders bevorzugt enthält das erfindungsgemäße Medium die Dreikern-Verbindungen der Formel 1-1 und/oder der Formel I-2 in Kombination mit einer oder mehreren Zweikern-Verbindungen der Formeln 13 bis 16. Vorzugsweise beträgt der Gesamtanteil der Verbindungen der Formel 1-1 und/oder I-2 in Kombination mit einer oder mehreren Verbindungen ausgewählt aus den Zweikernverbindungen der Formeln I-3 bis I-6 5-40 %, ganz besonders bevorzugt 15-35 %.
Ganz besonders bevorzugte Mischungen enthalten die Verbindungen 1-1 und I-3:
Figure imgf000010_0002
Vorzugsweise sind die Verbindungen 1-1 und I-3 in der Mischung in einer Konzentration von 15-35 %, besonders bevorzugt von 15-25 % und insbesondere bevorzugt von 18-22 % bezogen auf die Gesamtmischung, enthalten.
Ganz besonders bevorzugte Mischungen enthalten die Verbindungen I-2 und I-3:
Figure imgf000011_0001
Vorzugsweise sind die Verbindungen I-2 und I-3 in der Mischung in einer Konzentration von 15-35 %, besonders bevorzugt von 15-25 % und insbesondere bevorzugt von 18-22 % bezogen auf die Gesamtmischung, enthalten.
Ganz besonders bevorzugte Mischungen enthalten folgende drei Verbindungen:
Figure imgf000011_0002
Vorzugsweise sind die Verbindungen 1-1 , I-2 und I-3 in der Mischung in einer Konzentration von 15-35 %, besonders bevorzugt von 15-25 % und insbesondere bevorzugt von 18-22 % bezogen auf die Gesamtmischung, enthalten.
Flüssigkristallines Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IIA, IIB und HC enthält,
Figure imgf000011_0003
Figure imgf000012_0001
worin
R2A, R2B und R2C jeweils unabhängig voneinander H, einen unsubstituierten, einen einfach durch CN oder CF3 oder mindestens einfach durch Halogen substituierten Alkylrest mit bis zu 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere
CH2-Gruppen durch -O-, -S-, — <ζ^^ , -C≡C-,
-CF2O-, -OCF2-, -OC-O- oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
1-4 jeweils unabhängig voneinander F oder Cl1
Z2 und Z2' jeweils unabhängig voneinander Einfachbindung, -CH2CH2-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -COO-, -OCO-, -C2F4-, -CF=CF-, -CH=CHCH2O-,
P 1 oder 2,
q 0 oder 1 , und
1 bis 6
bedeuten. In den Verbindungen der Formeln IIA und IIB können Z2 gleiche oder unterschiedliche Bedeutungen haben. In den Verbindungen der Formel IIB können Z2 und Z2 gleiche oder verschiedene Bedeutungen aufweisen.
In den Verbindungen der Formeln IIA, IIB und HC bedeuten R2A, R2B und R jeweils vorzugsweise Alkyl mit 1-6 C-Atomen, insbesondere CH3, C2H5, n-C3H7, n-C4H9, n-C5Hn.
In den Verbindungen der Formeln IIA und IIB bedeuten L1, L2, L3 und L4 vorzugsweise L1 = L2 = F und L3 = L4 = F, ferner L1 = F und L2 = Cl, L1 = Cl und L2 = F, L3 = F und L4 = Cl1 L3 = Cl und L4 = F. Z2 und Z2' bedeuten in den Formeln IIA und IIB vorzugsweise jeweils unab- hängig voneinander eine Einfachbindung, ferner eine -C2H4-Brücke.
Sofern in der Formel IIB Z2 = -C2H4- ist, ist Z2 vorzugsweise eine Einfachbindung bzw. falls Z2 = -C2H4- bedeutet, ist Z2 vorzugsweise eine Einfachbindung. In den Verbindungen der Formeln IIA und IIB bedeutet (O)CvH2v+1 vorzugsweise OCvH2v+i, ferner CvH2v+i. In den
Verbindungen der Formel HC bedeutet (O)CvH2v+1 vorzugsweise CvH2v+i. In den Verbindungen der Formel HC bedeuten L3 und L4 vorzugsweise jeweils F.
Bevorzugte Verbindungen der Formeln IIA, IIB und MC werden nachfolgend genannt:
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000016_0001
IIA-21
Figure imgf000016_0002
Figure imgf000016_0003
Alkyl — ( H >—CH2O IIA-26
Figure imgf000016_0004
IIA-27
Figure imgf000016_0005
Figure imgf000017_0001
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000020_0001
worin Alkyl und Alkyl* jeweils unabhängig voneinander einen gerad- kettigen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen bedeuten.
Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Mischungen enthalten eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IIA-2, IIA-8, IIA-14, HA- 29, IIA-35, IIB-2, IIB-11 , IIB-16 und IIC-1. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Verbindungen der Formeln IIA und/oder IIB im Gesamtgemisch mindestens 20 Gew.%.
Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Medien enthalten eine Verbindung der Formel IIC-1 ,
Figure imgf000021_0001
worin Alkyl und Alkyl*' die oben angegebenen Bedeutungen haben, vorzugsweise in Mengen von > 3 Gew.%, insbesondere > 5 Gew.% und besonders bevorzugt von 5-25 Gew.%.
Flüssigkristallines Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formel III
Figure imgf000021_0002
enthält,
worin
R31 und R32 jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkyl-, Alkoxyalkyl- oder Alkoxyrest mit bis zu 12 C-Atomen, und
Figure imgf000021_0003
O O oder
Einfachbindung, -CH2CH2-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -COO-, -OCO-, -C2F4-, -C4H8-, -CF=CF- bedeuten.
Bevorzugte Verbindungen der Formel III werden nachfolgend genannt,
Alkyl- H O > — Alkyl* lila O-Alkyl* INb
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0002
Alkyl* IMd
Figure imgf000022_0003
worin
Alkyl und Alkyl* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen bedeuten.
Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäße Medium mindestens eine Verbindung der Formel IHa und/oder Formel IMb.
Der Anteil an Verbindungen der Formel III im Gesamtgemisch beträgt vorzugsweise mindestens 5 Gew.%.
Flüssigkristallines Medium enthaltend zusätzlich eine Verbindung der Formel
Figure imgf000022_0004
und / oder
Figure imgf000023_0001
vorzugsweise in Gesamtmengen von < 20 Gew.%, insbesondere von <10 Gew.%.
Weiterhin bevorzugt sind erfindungsgemäße Mischungen enthaltend die Verbindung
Figure imgf000023_0002
Flüssigkristallines Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere Vierkernverbindungen der Formeln,
Figure imgf000023_0003
Figure imgf000024_0001
worin
R ,7-10 jeweils unabhängig voneinander eine der in Anspruch 2 für R ,2A angegebenen Bedeutung haben, und
w und x jeweils unabhängig voneinander 1 bis 6
bedeuten,
enthält.
Flüssigkristallines Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formeln Y-1 bis Y-6
(CH2) -O-CmH2m+1 Y-1
Figure imgf000024_0002
Figure imgf000025_0001
enthält,
worin R14-R19 jeweils unabhängig voneinander einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1-6 C-Atomen bedeuten; z und m bedeuten jeweils unabhängig voneinander 1-6; x bedeutet O, 1 , 2 oder 3.
Insbesondere bevorzugt enthält das erfindungsgemäße Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel Y- 1 , vorzugsweise in Mengen von > 5 Gew.%.
Flüssigkristallines Medium enthaltend zusätzlich ein oder mehrere fluorierte Terphenyle der Formeln T- 1 bis T-20,
Figure imgf000026_0001
Figure imgf000027_0001
Figure imgf000028_0001
F F
Figure imgf000028_0002
Figure imgf000028_0003
worin
R geradkettiger Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1-7 C-Atomen bedeutet, und m 1-6 ist,
enthält.
Vorzugsweise bedeutet R Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentoxy.
Das erfindungsgemäße Medium enthält die Terphenyle der Formeln T-1 bis T-20 vorzugsweise in Mengen von 2-30 Gew.%, insbesondere von 5-20 Gew.%.
Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formeln T-1 , T-2 und T-20. In diesen Verbindungen bedeutet R vorzugsweise Alkyl, ferner Alkoxy jeweils mit 1-5 C-Atomen. Vorzugsweise werden die Terphenyle in den erfindungsgemäßen Mischungen eingesetzt, wenn der Δn-Wert der Mischung > 0,1 sein soll. Bevorzugte Mischungen enthalten 2-20 Gew.% einer oder mehrerer Terphenyl-Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der
Verbindungen T- 1 bis T-20.
Flüssigkristallines Medium enthaltend zusätzlich ein oder mehrere
Biphenyle der Formeln B-1 bis B-3,
Figure imgf000029_0001
worin
Alkyl und Alkyl* jeweils unabhängig voneinander einen gerad- kettigen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen, und
Alkenyl und Alkenyl* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkenylrest mit 2-6 C-Atomen
bedeuten.
Der Anteil der Biphenyle der Formeln B-1 bis B-3 in der Gesamt- mischung beträgt vorzugsweise mindestens 3 Gew.%, insbesondere
> 5 Gew.%.
Von den Verbindungen der Formeln B-1 bis B-3 sind die Verbindungen der Formel B-2 insbesondere bevorzugt.
Besonders bevorzugte Biphenyle sind
Figure imgf000030_0001
worin Alkyl* einen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen bedeutet. Insbesondere bevorzugt enthält das erfindungsgemäße Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formeln B-1a und/oder B-2c.
Flüssigkristallines Medium enthaltend mindestens eine Verbindung der Formeln Z-1 bis Z-7,
Figure imgf000030_0002
Z-4
Figure imgf000031_0001
worin R und Alkyl die oben angegebenen Bedeutungen haben.
Flüssigkristallines Medium enthaltend mindestens eine Verbindung der Formeln 0-1 bis 0-18,
Figure imgf000031_0002
Figure imgf000032_0001
Figure imgf000033_0001
worin R1 und R2 die für R2A angegebenen Bedeutungen haben. Vorzugsweise bedeuten R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander geradkettiges Alkyl.
Bevorzugte Medien enthalten eine oder mehrere Verbindungen der Formeln 0-1 , 0-3, 0-4, 0-9, 0-13, 0-14, 0-15, 0-16, 0-17 und/oder 0-18.
Bevorzugte erfindungsgemäße flüssigkristalline Medien enthalten eine oder mehrere Substanzen, die eine Tetrahydronaphthyl- oder Naphthyl-Einheit aufweisen, wie z.B. die Verbindungen der Formeln
N-1 bis N-5,
Figure imgf000033_0002
Figure imgf000034_0001
worin R1 N und R2N jeweils unabhängig voneinander die für R2A angegebenen Bedeutungen haben, vorzugsweise geradkettiges Alkyl, geradkettiges Alkoxy oder geradkettiges Alkenyl bedeuten, und
Z1 und Z2 jeweils unabhängig voneinander
-C2H4-, -CH=CH-, -(CH2)4-, -(CH2)3O-, -O(CH2)3-, -CH=CHCH2CH2-, -CH2CH2CH=CH-, -CH2O-, -OCH2-, -COO-, -OCO-, -C2F4-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2- oder eine Einfachbindung
bedeuten.
Bevorzugte Mischungen enthalten eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Difluordibenzochroman- Verbindungen der Formel BC, Chromane der Formeln CR, fluorierte Phenanthrene der Formeln PH-1 und PH-2, fluorierte Dibenzofurane der Formeln BF,
Figure imgf000034_0002
Figure imgf000035_0001
worin
RBI R B2 ( RCRI _ R CR2 R i ^ R 2 Jewej|s unabhängig voneinander die Bedeutung von R2A aufweisen, c ist 0, 1 oder 2.
Die erfindungsgemäßen Mischungen enthalten die Verbindungen der Formeln BC, CR, PH-1 , PH-2 und/oder BF vorzugsweise in Mengen von 3 bis 20 Gew.%, insbesondere in Mengen von 3 bis 15 Gew.%. Besonders bevorzugte Verbindungen der Formeln BC und CR sind die Verbindungen BC-1 bis BC-7 und CR-1 bis CR-5,
Figure imgf000035_0002
Figure imgf000036_0001
Figure imgf000037_0001
Figure imgf000037_0002
Figure imgf000037_0003
worin
Alkyl und Alkyl* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen, und
Alkenyl und Alkenyl* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkenylrest mit 2-6 C-Atomen,
bedeuten.
Ganz besonders bevorzugt sind Mischungen enthaltend eine, zwei oder drei Verbindungen der Formel BC-2.
Bevorzugte Mischungen enthalten ein oder mehrere Indan- Verbindungen der Formeln In,
Figure imgf000038_0001
worin
R11, R12, R13 jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkyl-, oder Alkoxy-, Alkoxyalkyl-, Alkenylrest mit 1-6 C- Atomen,
R12 und R13 zusätzlich Halogen, vorzugsweise F,
Figure imgf000038_0002
0, 1 oder 2
bedeuten.
Bevorzugte Verbindungen der Formel In sind die nachfolgend genannten Verbindungen der Formeln ln-1 bis ln-16,
Figure imgf000038_0003
Figure imgf000039_0001
Figure imgf000040_0001
Besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Formeln ln-1 , ln-2, ln-3.
Die Verbindungen der Formeln In und der Unterformeln ln-1 bis ln-16 werden vorzugsweise in Konzentrationen > 5 Gew.%, insbesondere 5-30 Gew.% und ganz besonders bevorzugt 5-25 Gew.% in den erfindungsgemäßen Mischungen eingesetzt.
Bevorzugte Mischungen enthalten zusätzlich eine oder mehrere
Verbindungen der Formeln L-1 bis L-11,
Figure imgf000041_0001
Figure imgf000042_0001
worin
R, R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander die für R2A in Anspruch 2 angegebenen Bedeutungen haben und Alkyl ein Alkylrest mit 1-6 C-Atomen bedeutet, s bedeutet 1 oder 2.
Besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Formeln L-1 und L- 4, insbesondere L-4.
Die Verbindungen der Formeln L-1 bis L-1 1 werden vorzugsweise in Konzentrationen von 5 - 50 Gew.%, insbesondere 5 - 40 Gew.% und ganz besonders bevorzugt 10 - 40 Gew.% eingesetzt.
Ganz besonders bevorzugte Ausführungsformen werden nachfolgend genannt.
Das erfindungsgemäße Medium enthält mindestens drei Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formel 1-1 bis I-6,
Figure imgf000042_0002
Figure imgf000043_0001
vorzugsweise in Mengen von 8-50 %.
Das erfindungsgemäße Medium enthält die Verbindungen der Formel 1-1 und/oder I-2
Figure imgf000043_0002
in Kombination mit einer oder mehreren Verbindungen der Formel
Figure imgf000043_0003
und/oder
Figure imgf000044_0001
und/oder
Figure imgf000044_0002
und/oder
Figure imgf000044_0003
Besonders bevorzugte Mischungskonzepte werden nachfolgend genannt: (Die verwendeten Acronyme sind in Tabelle A erklärt, n um m bedeuten hier jeweils unabhängig voneinander 1-6.)
Die erfindungsgemäßen Mischungen enthalten vorzugsweise
- CPY-n-Om, insbesondere CPY-2-02, CPY-3-02 und/oder CPY-5-O2, vorzugsweise in Konzentrationen > 5 %, insbesondere 10-30 %, bezogen auf die Gesamtmischung,
und/oder
- CY-n-Om, vorzugsweise CY-3-02, CY-3-04, CY-5-02 und/oder CY-5-04, vorzugsweise in Konzentrationen > 5 %, insbesondere 15-50 %, bezogen auf die Gesamtmischung,
und/oder - CCY-n-Om, vorzugsweise CCY-4-02, CCY-3-O2, CCY-3-03 und/oder CCY-5-02, vorzugsweise in Konzentrationen > 5 %, insbesondere 10-30 %, bezogen auf die Gesamtmischung,
und/oder
- CLY-n-Om, vorzugsweise CLY-2-04, CLY-3-02 und/oder CLY-3-03, vorzugsweise in Konzentrationen > 5 %, insbesondere 10-30 %, bezogen auf die Gesamtmischung,
und/oder
- CK-n-F, vorzugsweise CK-3-F, CK-4-F und/oder CK-5-F, vorzugsweise > 5 %, insbesondere 5-25 %, bezogen auf die Gesamtmischung,
wobei der Anteil aller mesogenen Verbindungen in der erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Mischung < 100 % beträgt.
Weiterhin bevorzugt sind erfindungsgemäße Mischungen, die folgende Mischungskonzepte enthalten: (n und m bedeuten jeweils unabhängig voneinander 1-6.)
- CPY-n-Om und CY-n-Om, vorzugsweise in Konzentrationen von 10-80 % bezogen auf die Gesamtmischung,
und/oder
- CPY-n-Om und CK-n-F, vorzugsweise in Konzentraionen von 10-70 % bezogen auf die Gesamtmischung,
und/oder
- CPY-n-Om und CK-n-F und CLY-n-Om, vorzugsweise in Konzentrationen von 10-80 % bezogen auf die Gesamtmischung, wobei der Anteil aller mesogenen Verbindungen in der erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Mischung < 100 % beträgt. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine elektrooptische Anzeige mit einer Aktivmatrix-Adressierung basierend auf dem ECB-, IPS- oder FFS-Effekt, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Dielektrikum ein flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
9 enthält.
Das erfindungsgemäße flüssigkristalline Medium weist bevorzugt eine nematische Phase von < -20 0C bis > 70 0C, besonders bevorzugt von < -30 0C bis > 80 0C, ganz besonders bevorzugt von < -40 0C bis > 90 0C auf.
Hierbei bedeutet der Begriff "eine nematische Phase aufweisen" einerseits, dass bei tiefen Temperaturen bei der entsprechenden Temperatur keine smektische Phase und keine Kristallisation beobachtet wird und andererseits, dass beim Aufheizen aus der nematischen Phase noch keine Klärung auftritt. Die Untersuchung bei tiefen Temperaturen wird in einem Fließviskosimeter bei der entsprechenden Temperatur durchgeführt sowie durch Lagerung in Testzellen einer der elektrooptischen Anwendung entsprechenden Schichtdicke für mindestens 100 Stunden überprüft. Wenn die Lagerstabilität bei einer Temperatur von -20 0C in einer entsprechenden Testzelle 1.000 h oder mehr beträgt, wird das Medium als bei dieser Temperatur stabil bezeichnet. Bei Temperaturen von -30 0C bzw. -40 0C betragen die entsprechenden Zeiten 500 h bzw. 250 h. Bei hohen Temperaturen wird der Klärpunkt nach üblichen Methoden in Kapillaren gemessen.
Vorzugsweise weist die Flüssigkristallmischung einen nematischen Phasenbereich von mindestens 60 K und eine Fließviskosität v20 von maximal 30 mm2 • s"1 bei 20 0C auf.
Die Werte der Doppelbrechung Δn in der Flüssigkristallmischung liegen in der Regel zwischen 0,07 und 0,16, vorzugsweise zwischen 0,08 und 0,12.
Die erfindungsgemäße Flüssigkristallmischung weist ein Δε von -0,5 bis -8,0, insbesondere von -3,0 bis -6,0 auf, wobei Δε die dielektrische Anisotropie bedeutet. Die Rotationsviskosität γi bei 20 0C ist vorzugsweise < 165 mPa-s, insbesondere < 140 mPa-s.
5 Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien weisen relativ kleine Werte für die Schwellenspannung (V0) auf. Vorzugsweise sind sie im Bereich von 1 ,7 V bis 3,0 V, besonders bevorzugt < 2,75 V und ganz besonders bevorzugt < 2,4 V.
10 Der Begriff "Schwellenspannung" bezieht sich für die vorliegende
Erfindung auf die kapazitive Schwelle (V0), auch Freedericksz-Schwelle genannt, sofern nicht explizit anders angegeben.
Außerdem weisen die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien hohe 15 Werte für die Voltage Holding Ratio, insbesondere nach Belastung mit Display-Backlights, in Flüssigkristallzellen auf.
In der Regel zeigen dabei Flüssigkristallmedien mit einer geringen Ansteuerspannung bzw. Schwellenspannung eine geringere Voltage 2Q Holding Ratio als solche mit einer größeren Ansteuerspannung bzw. Schwellenspannung und umgekehrt.
Für die vorliegende Erfindung bedeuten die Begriffe "dielektrisch positive Verbindungen" solche Verbindungen mit einem Δε > 1 ,5, "dielektrisch
OC neutrale Verbindungen" solche mit -1 ,5 < Δε < 1 ,5 und "dielektrisch negative" Verbindungen solche mit Δε < -1 ,5. Hierbei wird die dielektrische Anisotropie der Verbindungen bestimmt, indem 10 % der Verbindungen in einem flüssigkristallinen Host gelöst werden und von der resultierenden Mischung die Kapazität in mindestens jeweils einer Testzelle mit 20 μm
OQ Schichtdicke mit homeotroper und mit homogener Oberflächenorientierung bei 1 kHz bestimmt wird. Die Messspannung beträgt typischerweise 0,5 V bis 1 ,0 V, sie ist jedoch stets niedriger als die kapazitive Schwelle der jeweiligen untersuchten Flüssigkristallmischung.
35 Alle angegebenen Werte für Temperaturen für die vorliegende Erfindung sind in 0C. Die erfindungsgemäßen Mischungen sind für alle VA-TFT-Anwendungen geeignet, wie z.B. VAN, MVA, (S)-PVE, ASV. Weiterhin sind sie für IPS Qn ßlane switching) und FFS (Fringe field switching) mit negativem Δε geeignet.
Die nematischen Flüssigkristallmischungen in den erfindungsgemäßen Anzeigen enthalten in der Regel zwei Komponenten A und B, die ihrerseits aus einer oder mehreren Einzelverbindungen bestehen.
Die Komponente A weist eine deutlich negative dielektrische Anisotropie auf und verleiht der nematischen Phase eine dielektrische Anisotropie von < -0,5. Sie enthält bevorzugt neben einer oder mehreren Verbindungen der Formel I, die Verbindungen der Formeln IIA, IIB und/oder HC, ferner Verbindungen der Formeln III.
Der Anteil der Komponente A liegt vorzugsweise zwischen 45 und 100 %, insbesondere zwischen 60 und 100 %.
Für Komponente A wird vorzugsweise eine (oder mehrere) Einzelverbin- dung(en) gewählt, die einen Wert von Δε < -0,8 haben. Dieser Wert muss umso negativer sein, je kleiner der Anteil A an der Gesamtmischung ist.
Die Komponente B weist eine ausgeprägte Nematogenität und eine Fließ- Viskosität von nicht mehr als 30 mm2 s"1, vorzugsweise nicht mehr als 25 mm2 s"1, bei 20 0C auf.
Besonders bevorzugte Einzelverbindungen der Komponente B sind extrem niedrig viskose nematische Flüssigkristalle mit einer Fließviskosität von nicht mehr als 18, vorzugsweise nicht mehr als 12 mm2 s"1 , bei 20 0C.
Komponente B ist monotrop oder enantiotrop nematisch, weist keine smektischen Phasen auf und kann in Flüssigkristallmischungen das Auftreten von smektischen Phasen bis zu sehr tiefen Temperaturen verhin- dem. Versetzt man beispielsweise eine smektische Flüssigkristallmischung mit jeweils verschiedenen Materialien mit hoher Nematogenität, so kann durch den erzielten Grad der Unterdrückung smektischer Phasen die Ne- matogenität dieser Materialien verglichen werden.
Dem Fachmann sind aus der Literatur eine Vielzahl geeigneter Materialien bekannt. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel III.
Daneben können diese Flüssigkristallphasen auch mehr als 18 Komponenten, vorzugsweise 18 bis 25 Komponenten, enthalten.
Vorzugsweise enthalten die Phasen neben einer oder mehreren Verbindungen der Formel I, 4 bis 15, insbesondere 5 bis 12, und besonders bevorzugt < 10, Verbindungen der Formeln IIA, IIB und/oder MC und optional III.
Neben Verbindungen der Formeln I und den Verbindungen der Formeln IIA, IIB und/oder MC und optional III können auch noch andere Bestandteile zugegen sein, z. B. in einer Menge von bis zu 45 % der Gesamtmischung, vorzugsweise jedoch bis zu 35 %, insbesondere bis zu 10 %.
Die anderen Bestandteile werden vorzugsweise ausgewählt aus den ne- matischen oder nematogenen Substanzen, insbesondere den bekannten Substanzen, aus den Klassen der Azoxybenzole, Benzylidenaniline, Bi- phenyle, Terphenyle, Phenyl- oder Cyclohexylbenzoate, Cyclohexan-car- bonsäurephenyl- oder -cyclohexylester, Phenylcyclohexane, Cyclohexyl- biphenyle, Cyclohexylcyclohexane, Cyclohexylnaphthaline, 1 ,4-Bis-cyclo- hexylbiphenyle oder Cylohexylpyrimidine, Phenyl- oder Cyclohexyldioxane, gegebenenfalls halogenierten Stilbenen, Benzylphenylether, Tolane und substituierten Zimtsäureestern.
Die wichtigsten als Bestandteile derartiger Flüssigkristallphasen in Frage kommenden Verbindungen lassen sich durch die Formel IV charakterisieren, R20-L-G-E-R21 IV worin L und E je ein carbo- oder heterocyclisches Ringsystem aus der aus 1 ,4-disubstituierten Benzol- und Cyclohexanringen, 4,4'-disubstituierten Biphenyl-, Phenylcyclohexan- und Cyclohexylcyclohexansystemen, 2,5-disubstituierten Pyrimidin- und 1 ,3-Dioxanringen, 2,6-disubstituierten Naphthalin, Di- und Tetrahydronaphthalin, Chinazolin und Tetrahydro- chinazolin gebildeten Gruppe,
-CH=CH- -N(O)=N-
-CH=CQ- -CH=N(O)-
-C≡C- -CH2-CH2-
-CO-O- -CH2-O-
-CO-S- -CH2-S-
-CH=N- -COO-Phe-COO-
-CF2O- -CF=CF-
-OCF2- -OCH2-
-(CHz)4- -(CHz)3O-
oder eine C-C-Einfachbindung, Q Halogen, vorzugsweise Chlor oder -CN, und R20 und R21 jeweils Alkyl, Alkenyl, Alkoxy, Alkoxyalkyl oder Alkoxy- carbonyloxy mit bis zu 18, vorzugsweise bis zu 8 Kohlenstoffatomen, oder einer dieser Reste auch CN, NC, NO2, NCS, CF3, SF5, OCF3, F, Cl oder Br bedeuten.
Bei den meisten dieser Verbindungen sind R20 und R21 voneinander ver- schieden, wobei einer dieser Reste meist eine Alkyl- oder Alkoxygruppe ist. Auch andere Varianten der vorgesehenen Substituenten sind gebräuchlich. Viele solcher Substanzen oder auch Gemische davon sind im Handel erhältlich. Alle diese Substanzen sind nach literaturbekannten Methoden herstellbar.
Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass die erfindungsgemäße VA-, IPS- oder FFS- Mischung auch Verbindungen enthalten kann, worin beispielsweise H, N, O, Cl, F durch die entsprechenden Isotope ersetzt sind.
Den erfindungsgemäßen Mischungen können weiterhin polymerisierbare Verbindungen, sogenannte reaktive Mesogene (RMs)1 beispielsweise wie in U.S. 6,861 ,107 offenbart, in Konzentrationen von bevorzugt 0,12 - 5 Gew.%, besonders bevorzugt 0,2 - 2 % bezogen auf die Mischung, zugesetzt werden. Optional können diese Mischungen auch einen Initiator enthalten, wie beispielsweise in der U. S 6,781 ,665 beschrieben. Der
Initiator, z.B. lrganox-1076 der Fa. Ciba, wird vorzugsweise der Mischung enthaltend polymerisierbare Verbindungen in Mengen von 0-1 % zugesetzt. Derartige Mischungen können für sogenannte Polymer Stabilized VA-Modes (PS-VA), bei denen eine Polymerisierung der reaktiven Mesogene in der flüssigkristallinen Mischung erfolgen soll, verwendet werden. Voraussetzung hierfür ist, dass die Flüssigkristallmischung selbst keine polymerisierbaren Komponenten enthält. Geeignete polymerisierbare Verbindungen sind beispielsweise in Tabelle D gelistet.
Die erfindungsgemäßen Mischungen können weiterhin übliche Zusätze oder Additive enthalten, wie z.B. Stabilisatoren, Antioxidantien, UV- Absorber, Nanopartikel, Mikropartikel, etc.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigen entspricht der üblichen Geometrie, wie sie z.B. in EP-OS 0 240 379, beschrieben wird.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen. Vor- und nachstehend bedeuten Prozentangaben Gewichtsprozent; alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben.
Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Mischungen neben den Verbindungen der Formeln IIA und/oder IIB und/oder HC, einer oder mehrerer Verbindungen der Formel I eine oder mehrere Verbindungen der nachfolgend genannten Verbindungen aus der Tabelle A.
Tabelle A
Folgende Abkürzungen werden verwendet: (n, m, z: jeweils unabhängig voneinander 1 , 2, 3, 4, 5 oder 6; (O)CmH2m+i bedeutet OCmH2m+i oder CmH2m+i)
Figure imgf000052_0001
BCH-nm
Figure imgf000052_0002
BCH-nmF
Figure imgf000052_0003
BCN-nm
Figure imgf000052_0004
CY-n-Om
Figure imgf000052_0005
CY(F,CI)-n-Om
Figure imgf000052_0006
CY(CI, F)-n-Om
Figure imgf000052_0007
CCY-n-Om
Figure imgf000053_0001
CCY(F,CI)-n-Om
Figure imgf000053_0002
CCY(CI1 F)-n-Om
Figure imgf000053_0003
CCY-n-m
Figure imgf000053_0004
CCY-V-m
Figure imgf000053_0005
CCY-Vn-m
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CCY-n-OmV
Figure imgf000053_0007
CBC-nmF
Figure imgf000054_0001
CBC-nm
Figure imgf000054_0002
CCP-Vn-m
Figure imgf000054_0003
CCP-nV-m
Figure imgf000054_0004
CCP-n-m
Figure imgf000054_0005
CPYP-n-(O)m
Figure imgf000054_0006
CYYC-n-m
Figure imgf000055_0001
CCYY-n-(O)m
Figure imgf000055_0002
CCY-n-O2V
Figure imgf000055_0003
CCH-nOm
Figure imgf000055_0004
CY-n-m
Figure imgf000055_0005
CCH-nm
Figure imgf000055_0006
CC-n-V
Figure imgf000056_0001
CC-n-V1
Figure imgf000056_0002
CC-2V-V2
Figure imgf000056_0003
CVC-n-m
Figure imgf000056_0004
CC-n-mV
Figure imgf000056_0005
CCOC-n-m
Figure imgf000056_0006
CP-nOmFF
Figure imgf000056_0007
CH-nm
Figure imgf000057_0001
CEY-V-n
Figure imgf000057_0002
CVY-V-n
Figure imgf000057_0003
CY-V-On
Figure imgf000057_0004
CY-n-O1V
Figure imgf000057_0005
CY-n-OC(CH3)=CH2
'2m+1
Figure imgf000057_0006
CCN-nm
Figure imgf000057_0007
CY-n-OV
Figure imgf000058_0001
CCPC-nm
Figure imgf000058_0002
CCY-n-zOm
Figure imgf000058_0003
CPY-n-(O)m
Figure imgf000058_0004
CPY-V-Om
Figure imgf000058_0005
CQY-n-(O)m
Figure imgf000058_0006
CQIY-n-(O)m
Figure imgf000058_0007
CCQY-n-(O)m
Figure imgf000059_0001
CCQIY-n-(O)m
Figure imgf000059_0002
CPQIY-n-(O)m
Figure imgf000059_0003
CPYG-n-(O)m
Figure imgf000059_0004
CCY-V-Om "2m+1
Figure imgf000059_0005
CY-nV-(O)m
Figure imgf000059_0006
D-nOmFF
Figure imgf000060_0001
PCH-nm
Figure imgf000060_0002
PCH-nOm
Figure imgf000060_0003
PGIGI-n-F
Figure imgf000060_0004
PGP-n-m
Figure imgf000060_0005
PYP-n-(O)m
Figure imgf000061_0001
CENap-n-Om
Figure imgf000061_0002
COChrom-n-Om
Figure imgf000061_0003
COChrom-n-m
Figure imgf000061_0004
CCOChrom-n-Om
Figure imgf000061_0005
CCOChrom-n-m
Figure imgf000061_0006
CONaph-n-Om
Figure imgf000062_0001
CCONaph-n-Om
Figure imgf000062_0002
CCNap-n-Om
Figure imgf000062_0003
CNap-n-Om
Figure imgf000062_0004
CETNap-n-Om
Figure imgf000062_0005
CTNap-n-Om
Figure imgf000063_0001
YPY-n-m
Figure imgf000063_0002
YPY-n-mV
Figure imgf000063_0003
PY-n-(O)m
Figure imgf000063_0004
CK-n-F
Figure imgf000063_0005
AIK-n-F
Figure imgf000063_0006
LYLI-n-m
Figure imgf000064_0001
C-DFDBF-n-(O)m
Figure imgf000064_0002
CYLI-n-m
Figure imgf000064_0003
CPYG-n-(O)m
Figure imgf000064_0004
LY-n-(O)m
Figure imgf000064_0005
CPGP-n-m
Figure imgf000064_0006
DFDBC-n(O)-(O)m
Figure imgf000065_0001
CLY-n-Om
Figure imgf000065_0002
CLY-n-m
Figure imgf000065_0003
CCY-V2-(O)m "2m+1
Figure imgf000065_0004
CCY-1V2-(O)m
Figure imgf000065_0005
CCY-3V-(O)m
Figure imgf000065_0006
COYOICC-n-m
Figure imgf000066_0001
COYOIC-n-V
Figure imgf000066_0002
CCOY-V-O2V
Figure imgf000066_0003
CCOY-V-O3V
Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren Flüssigkristallmischungen erfolgt in an sich üblicher weise. In der Regel wird die gewünschte Menge der in geringerer Menge verwendeten Komponenten in der den Hauptbestandteil ausmachenden Komponenten gelöst, zweckmäßig bei erhöhter Temperatur. Es ist auch möglich, Lösungen der Komponenten in einem organischen Lösungsmittel, z.B. in Aceton, Chloroform oder Methanol, zu mischen und das Lösungsmittel nach Durchmischung wieder zu entfernen, beispielsweise durch Destillation.
Mittels geeigneter Zusatzstoffe können die erfindungsgemäßen Flüssigkristallphasen derart modifiziert werden, dass sie in jeder bisher bekannt gewordenen Art von z. B. ECB-, VAN-, IPS-, GH- oder ASM-VA LCD-Anzeige einsetzbar sind.
Die Dielektrika können auch weitere, dem Fachmann bekannte und in der Literatur beschriebene Additive, wie z. B. UV-Absorber, Antioxidantien, Nanoteilchen, Radikalfänger, enthalten. Beispielsweise können 0-15 % pleochroitische Farbstoffe, Stabilisatoren oder chirale Dotierstoffe zugesetzt werden. Geeignete Stabilisatoren für die erfindungsgemäßen Mischungen sind insbesondere solche die in Tabelle B gelistet sind. Beispielsweise können 0-15 % pleochroitische Farbstoffe zugesetzt werden, ferner Leitsalze, vorzugsweise Ethyldimethyldodecylammonium-4- hexoxybenzoat, Tetrabutylammoniumtetraphenylboranat oder Komplex- salze von Kronenethern (vgl. z.B. Haller et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst. Band
24, Seiten 249- 258 (1973)) zur Verbesserung der Leitfähigkeit oder Substanzen zur Veränderung der dielektrischen Anisotropie, der Viskosität und/oder der Orientierung der nematischen Phasen. Derartige Substanzen sind z. B. in den DE-OS 22 09 127, 22 40 864, 23 21 632, 23 38 281 , 24 50 088, 26 37 430 und 28 53 728 beschrieben.
In der Tabelle B werden mögliche Dotierstoffe angegeben, die den erfindungsgemäßen Mischungen zugesetzt werden können. Sofern die Mischungen einen Dotierstoff enthalten, wird er in Mengen von 0,01- 4 Gew.%, vorzugsweise 0,1-1 ,0 Gew.%, eingesetzt.
Tabelle B
Figure imgf000067_0001
C 15 CB 15
'11
Figure imgf000067_0002
CM 21
Figure imgf000067_0003
R/S-811 '5
Figure imgf000068_0001
CH3
CM 44
Figure imgf000068_0002
CM 45 CM 47
Figure imgf000068_0003
CN
Figure imgf000068_0004
R/S-1011
Figure imgf000068_0005
R/S-2011
Figure imgf000068_0006
R/S-3011
Figure imgf000069_0001
R/S-4011
Figure imgf000069_0002
R/S-5011
Stabilisatoren, die beispielsweise den erfindungsgemäßen Mischungen in Mengen von bis zu 10 Gew.%, bezogen auf die gesamte Menge der Mischung, bevorzugt 0,01 bis 6 Gew.%, insbesondere 0,1 bis 3 Gew.%, zugesetzt werden können, werden nachfolgend in Tabelle C genannt. Bevorzugte Stabilisatoren sind insbesondere BHT-Derivate, z.B. 2,6-Di- tert-butyl-4-alkylphenole) und Tinuvin 770.
Tabelle C
(n = 1-12)
Figure imgf000069_0003
n = 1 , 2, 3, 4, 5, 6 oder 7
Figure imgf000070_0001
Figure imgf000071_0001
Figure imgf000072_0001
30
35
Figure imgf000073_0001
Geeignete reaktive Mesogene für den Einsatz der erfindungsgemäßen Mischungen in PS-VA-Anwendungen werden nachfolgend in Tabelle D genannt:
Tabelle D
Figure imgf000074_0001
O
Figure imgf000074_0002
Figure imgf000074_0003
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen. Vor- und nachstehend bedeuten
V0 Schwellenspannung, kapazitiv [V] bei 20 0C
Δn die optische Anisotropie gemessen bei 20 0C und 589 nm
Δε die dielektrische Anisotropie bei 20 0C und 1 kHz cp. Klärpunkt [0C]
K1 elastische Konstante, "Splay"-Deformation bei 20 0C, [pN] K3 elastische Konstante, "Bend"-Deformation bei 20 0C, [pN] γi Rotationsviskosität gemessen bei 20 0C [mPa-s], bestimmt nach dem Rotationsverfahren in einem magnetischen Feld
LTS Tieftemperaturstabilität [Low temperature stability
(nematische Phase)], bestimmt in Testzellen
Die zur Messung der Schwellenspannung verwendete Anzeige weist zwei planparallele Trägerplatten im Abstand von 20 μm und Elektrodenschichten mit darüberliegenden Orientierungsschichten aus SE-1211 (Nissan Chemicals) auf den Innenseiten der Trägerplatten auf, welche eine homeotrope Orientierung der Flüssigkristalle bewirken.
Alle Konzentrationen in dieser Anmeldung, soweit nicht explizit anders angegeben, beziehen sich auf die entsprechende Mischung oder Mischungskomponente. Alle physikalischen Eigenschaften werden nach "Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Status November 1997, Merck KGaA, Deutschland bestimmt und gelten für eine Temperatur von 20 0C, sofern nicht explizit anders angegeben.
Mischungsbeispiele
Beispiel 1
CY-3-02 24,00 % Klärpunkt [0C]: 79
CY-5-O2 7,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,0945
CCY-3-02 5,00 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,0
CPY-2-02 7,00 % ε„ [1 kHz, 20 0C]: 3,4
CPY-3-02 9,00 % εx [1 kHz, 20 0C]: 6,4
CCP-3-3 10,00 % Yi [mPa-s, 20 0C]: 114
CCP-3-1 8,00 % V0 [20 0C; V]: 2,37
BCH-32 5,00 %
CCH-34 9,00 %
CCH-23 16,00 %
Beispiel 2
CY-3-02 22,00 % Klärpunkt [0C]: 80
CY-5-O2 2,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,0944
CCY-3-O2 8,00 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,1
CCY-4-O2 4,00 % ε„ [1 kHz, 20 0C]: 3,4
CPY-2-O2 7,00 % S1 [1 kHz, 20 0C]: 6,5
CPY-3-O2 10,00 % Y1 [mPa-s, 20 0C]: 111
CCH-34 6,00 % V0 [20 °C; V]: 2,35
CCH-23 22,00 %
CCP-3-3 6,00 %
CCP-3-1 4,00 %
BCH-32 6,00 %
PCH-301 3,00 % Beispiel 3
CY-3-02 24,00 % Klärpunkt [0C]: 79,5
CY-5-02 7,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,0945
CCY-3-03 4,00 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,1
CCY-3-02 5,00 % ε,| [1 kHz, 20 0C]: 3,5
CPY-2-02 7,00 % εx [1 kHz, 20 0C]: 6,5
CPY-3-02 5,00 % Y1 [mPa-s, 20 0C]: 122
CCP-3-3 9,00 % V0 [20 °C; V]: 2,34
CCP-3-1 9,00 %
BCH-32 5,00 %
CCH-34 10,00 %
CCH-25 10,00 %
PCH-301 5,00 %
Beispiel 4
CY-3-02 20,00 % Klärpunkt [0C]: 79
CY-3-O4 12,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,0947
CCY-3-O3 6,00 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -2,9
CPY-2-O2 6,00 % ε,| [1 kHz, 20 0C]: 3,4
CPY-3-O2 7,00 % εx [1 kHz, 20 0C]: 6,4
CCP-3-3 9,00 % V0 [V, 20 0C]: 2,37
CCP-3-1 12,00 % γi [mPa-s, 20 0C]: 125
BCH-32 5,00 % LTS BuIk -30 °C: > 100O h
CCH-34 10,00 %
CCH-25 9,00 %
PCH-301 4,00 % Beispiel 5
CY-3-O2 20,00 % Klärpunkt [0C]: 79,7
CY-3-O4 12,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,0948
CCY-3-03 5,50 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,1
CPY-2-02 8,00 % ε„ [1 kHz, 20 0C]: 3,5
CPY-3-02 8,00 % ε± [1 kHz, 20 0C]: 6,6
CCP-3-3 10,50 % V0 [V, 20 0C]: 2,32
CCP-3-1 13,00 % LTS BuIk -30 °C: > 100O h
BCH-32 1 ,00 %
CCH-34 9,00 %
CCH-25 9,00 %
PCH-301 4,00 %
Beispiel 6
CY-3-02 20,00 % Klärpunkt [0C]: 79,5
CCY-3-02 10,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,0916
CCY-4-02 7,00 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,4
CPY-2-02 10,00 % εy [1 kHz, 20 0C]: 3,5
CPY-3-O2 9,00 % εx [1 kHz, 20 0C]: 7,0
CCH-25 1 1 ,00 % γi [mPa-s, 20 0C]: 122
CCH-34 1 1 ,00 % V0 [V, 20 0C]: 2,19
PCH-301 8,00 %
CCH-301 7,00 %
CCP-3-1 7,00 %
Beispiel 7
CY-3-02 21 ,00 % Klärpunkt [0C]: 79,5
CCY-3-02 8,50 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,0914
CCY-4-02 4,50 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,3
CPY-2-02 10,50 % ε„ [1 kHz, 20 0C]: 3,5
CPY-3-02 10,00 % ε± [1 kHz, 20 0C]: 6,8
CCH-25 12,00 % Y1 [mPa-s, 20 0C]: 118
CCH-34 10,00 % V0 [V, 20 0C]: 2,25
PCH-301 4,50 %
CCH-301 9,50 %
CCP-3-1 9,50 %
Beispiel 8
CY-3-02 24,00 % Klärpunkt [0C]: 79,5
CY-5-O2 6,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,0937
CCY-2-O2 7,00 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,0
CPY-3-O2 3,00 % ε„ [1 kHz, 20 0C]: 3,5
CCP-3-3 8,50 % εx [1 kHz, 20 0C]: 6,6
CCP-3-1 9,00 % γi [mPa-s, 20 0C]: 119
BCH-32 4,00 % V0 [V, 20 0C]: 2,32
CCH-34 11 ,00 % LTS [Zelle, -20 0C]: > 100O h
CCH-25 11 ,00 %
PCH-301 4,50 %
CLY-2-O4 4,00 %
CLY-3-O2 4,00 %
CLY-3-O3 4,00 % Beispiel 9
CY-3-02 24,50 % Klärpunkt [0C]: 79
CLY-2-04 5,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,0942
CLY-3-02 5,00 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,0
CLY-3-03 4,00 % εN [1 kHz, 20 0C]: 3,4
CPY-2-02 4,00 % ε± [1 kHz, 20 0C]: 6,4
CPY-3-02 9,50 % Y1 [mPa-s, 20 0C]: 107
CCH- 34 5,50 % V0 [V, 20 0C]: 2,33
CCH-23 23,50 % LTS [bulk, -20 0C]: > 100O h
CCP-3-3 5,00 %
CCP-3-1 6,00 %
BCH-32 6,50 %
PCH-301 1 ,50 %
Beispiel 10
LY-3-02 24,00 % Klärpunkt [0C]: 80
CPY-3-02 9,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,1001
PYP-2-3 2,50 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -2,9
CCP-3-3 7,00 % ε,) [1 kHz, 20 0C]: 3,3
CCP-3-1 7,00 % εx [1 kHz, 20 0C]: 6,2
BCH-32 4,50 % γi [mPa-s, 20 0C]: 105
CCH-34 6,00 % V0 [V, 20 0C]: 2,46
CCH-23 25,00 % LTS [bulk, -20 0C]: > 1000 h
CLY-2-O4 5,00 %
CLY-3-O2 5,00 %
CLY-3-O3 5,00 % Beispiel 11
CY-3-02 15,00 % Klärpunkt [0C]: 79,5
CPY-3-02 6,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,0891
PYP-2-3 5,00 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,6
CCH-34 9,00 % εu [1 kHz, 20 0C]: 3,9
CCH-23 20,00 % εx [1 kHz, 20 0C]: 7,4
CCP-3-1 9,00 % Y1 [mPa-s, 20 0C]: 111
CCP-3-3 6,00 % V0 [V, 20 0C]: 2,13
CLY-2-04 5,00 % LTS [bulk, -20 0C]: > 100O h
CLY-3-02 4,00 %
CLY-3-03 4,00 %
CK-3-F 6,00 %
CK-4-F 5,00 %
CK-5-F 6,00 %
Beispiel 12
CY-3-02 7,50 % Klärpunkt [0C]: 78
CCY-4-O2 7,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,0902
CPY-2-O2 4,00 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,4
CPY-3-O2 4,00 % ε„ [1 kHz, 20 0C]: 3,8
PYP-2-3 4,50 % εx [1 kHz, 20 0C]: 7,1
CCH-34 1 1 ,00 % Y1 [mPa-s, 20 0C]: 1 14
CCH-25 1 1 ,00 % V0 [V, 20 0C]: 2, 13
CCH-301 7,00 % LTS [bulk, -30 0C]: > 1000 h
CCP-3-1 5,00 %
PCH-301 12,00 %
CLY-2-O4 5,00 %
CLY-3-O2 5,00 %
CLY-3-O3 5,00 %
CK-3-F 4,00 %
CK-4-F 4,00 %
CK-5-F 4,00 % Beispiel 13
CY-3-O2 10,00 % Klärpunkt [0C]: 79,5
CK-3-F 4,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,0944
CK-4-F 4,00 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,0
CK-5-F 4,00 % ε„ [1 kHz, 20 0C]: 3,7
PYP-2-3 1 ,50 % εi [1 kHz, 20 0C]: 6,7
CCY-3-02 4,50 % Y1 [mPa-s, 20 0C]: 109
CCY-4-02 5,00 % V0 [V, 20 0C]: 2,28
CPY-2-02 8,00 % LTS [bulk, -20 0C]: > 100O h
CPY-3-02 9,50 %
CCH-34 6,00 %
CCH-23 22,00 %
CCP-3-3 7,50 %
BCH-32 6,00 %
PCH-301 8,00 %
Beispiel 14
CCH-23 23,00 % Klärpunkt [0C]: 81
CCH-34 8,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,0905
CCY-3-02 6,00 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,8
CCY-3-03 6,00 % ε„ [1 kHz, 20 0C]: 3,9
CPY-2-02 8,00 % B1 [1 kHz, 20 0C]: 7,7
CPY-3-02 8,00 % V0 [V, 20 0C]: 2,08
CY-3-O2 13,00 %
PYP-2-3 3,00 %
CK-3-F 5,00 %
CK-4-F 5,00 %
CK-5-F 5,00 %
CCP-3-1 10,00 % Beispiel 15
PCH-302 13,00 % Klärpunkt [0C]: 75
CCH-34 18,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,0916
CCH-25 3,50 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -2,7
CCH-35 4,50% 8|| [1 kHz, 20 0C]: 3,3
CEY-3-02 14,00 % εx [1 kHz, 20 0C]: 6,0
CEY-5-02 13,50 % Y1 [mPa-s, 20 0C]: 125
CCP-3-1 3,5 % V0 [V, 20 0C]: 2,60
CCP-3-01 3,00 %
CCP-2-02 3,00 %
CCP-3-3 4,00 %
CPY-3-02 8,00 %
CPY-5-02 8,00 %
CCY(F,CI)-3-O2 4,00 %
Beispiel 16
COChrom-3-5 2,00 % Klärpunkt [0C]: 79,5
COChrom-5-5 2,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,0854
CONaph-3-O4 2,00 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,6
CONaph-5-O2 1 ,50 % ε„ [1 kHz, 20 0C]: 3,5
CONaph-5-O3 2,00 % εx [1 kHz, 20 0C]: 7,1
CCOChrom-3-5 3,00 % γi [mPa s, 20 0C]: 188
CCOChrom-4-5 1 ,50 %
CCONaph-2-02 3,00 %
CCONaph-5-03 3,00 %
CCONaph-5-02 3,00 %
CCONaph-3-04 3,00 %
PCH-301 14,00 %
PCH-302 14,00 %
CCH-35 8,00 %
CCH-23 19,00 %
CCH-34 8,00 %
CCP-3-1 5,00 %
CCP-3-3 6,00 %
Beispiel 17
CCH-23 20,00 % Klärpunkt [0C]: 78,5
CCH-34 9,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,0924
PP-1-5 17,00 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,7
CCP-3-1 10,00 % επ [1 kHz, 20 0C]: 3,5
COYOICC-2-3 4,00 % εi [1 kHz, 20 0C]: 7,2
C0Y0IC-3-V 8,00 % γi [mPa-s, 20 0C]: 165
COYOICC-2-2 4,00 %
CC0Y-V-02V 13,00 %
CC0Y-V-03V 15,00 % Beispiel 18
CY-3-02 18,00 % Klärpunkt [0C]: 80,6
CY-5-02 10,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,0948
CCY-3-O2 7,00 % Δε [1 kHz, 20 X]: -3,1
CPY-3-O2 9,00 % 8|, [1 kHz, 20 0C]: 3,4
PYP-2-3 5,00 % S1 [1 kHz, 20 0C]: 6,5
CLY-3-O2 8,00 % K1 [pN, 20 °C] 14,8
CCP-3-3 17,00 % K3 [pN, 20 °C] 16,0
CCH-34 4,00 % V0 [V, 20 0C]: 2,37
CCH-23 22,00 % γi [mPa-s, 20 0C]: 122
Beispiel 19
CY-3-02 18,00 % Klärpunkt [0C]: 79,7
CY-5-O2 10,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,1065
CCY-3-O2 2,50 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,1
CPY-3-O2 9,00 % ε,f [1 kHz, 20 0C]: 3,4
PYP-2-3 12,00 % εx [1 kHz, 20 0C]: 6,5
CLY-3-O2 8,00 % K1 [pN, 20 °C] 15,0
CCP-3-3 18,00 % K3 [pN, 20 oC] 15,8
CCH-23 21 ,00 % V0 [V, 20 0C]: 2,38
CCH-34 1 ,50 % γi [mPa-s, 20 0C]: 128
Beispiel 20
CY-3-02 16,00 % Klärpunkt [0C]: 79,8
CY-5-O2 11 ,00 % Δn [589 nm, 20 °C] 0,1063
CCY-3-O2 5,00 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,0
CPY-2-O2 8,00 % Sy [1 kHz, 20 0C]: 3,4
CPY-3-O2 8,00 % S1 [1 kHz, 20 0C]: 6,4
PYP-2-3 10,50 % K1 [pN, 20 °C] 14,5
CCP-3-3 18,50 % K3 [pN, 20 0C] 15,1
CCH-34 4,00 % V0 [V, 20 0C]: 2,35 CCH-23 19,00 % Y1 [mPa s, 20 0C]: 127
Beispiel 21
CY-3-02 9,50 % Klärpunkt [0C]: 75
PY-3-02 8,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,1008
CCY-3-02 8,00 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,0
CCY-4-02 10,00 % ε,| [1 kHz, 20 0C]: 3,4
CPY-2-02 5,50 % S1 [1 kHz, 20 0C]: 6,4
CPY-3-02 10,00 % K1 [pN, 20 °C] 13,3
CCH-34 10,00 % K3 [pN, 20 °C] 13,5
CCH-23 22,00 % V0 [V, 20 0C]: 2,24
PYP-2-3 6,50 % γi [mPa-s, 20 0C]: 106
CCP-3-1 3,00 %
PCH-301 7,50 %
Beispiel 22
PY-3-02 11 ,00 % Klärpunkt [0C]: 79,5
PY-3-O4 10,00 % Δn [589 nm, 20 0C]: 0,1176
CCY-3-O2 7,50 % Δε [1 kHz, 20 0C]: -3,1
CCY-4-O2 4,00 % εii [1 kHz, : 20 0C]: 3,5
CPY-2-O2 10,00 % S1 [1 kHz, 20 0C]: 6,5
CPY-3-O2 10,00 % Ki [pN, 20 0C] 15,1
CCH-34 6,00 % K3 [pN, 20 °C] 14,7
CCH-23 22,00 % V0 [V, 20 ° C]: 2,31
PYP-2-3 4,00 % γi [mPa-s, 20 0C]: 121
CCP-3-1 7,00 %
BCH-32 5,00 %
PCH-301 3,50 % Beispiel 23
Zur Herstellung einer PS-VA-Mischung werden 99,8 % der Mischung gemäß Beispiel 1 mit 0,2 % der polymerisierbaren Verbindung der Formel
Figure imgf000087_0001
versetzt.
Beispiel 24
Zur Herstellung einer PS-VA-Mischung werden 99,8 % der Mischung gemäß Beispiel 15 mit 0,2 % der polymerisierbaren Verbindung der Formel
Figure imgf000087_0002
versetzt.

Claims

Patentansprüche
1. Flüssigkristallines Medium mit negativer dielektrischer Anisotropie auf der Basis eines Gemisches von polaren Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Verbindung der Formel I,
Figure imgf000088_0001
worin
R , 11 R l 1 * jeweils unabhängig voneinander einen Alkylrest mit 1-6 C-Atomen, und
0 oder 1
bedeuten,
enthält.
2. Flüssigkristallines Medium nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IIA, IIB und HC,
Figure imgf000088_0002
Figure imgf000089_0001
7Δ 9R ?t
R 1 R und R jeweils unabhängig voneinander H, einen unsubstituierten, einen einfach durch CN oder CF3 oder mindestens einfach durch Halogen
^ Q substituierten Alkylrest mit bis zu 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -O-, -S-, ^^>- • -C≡C-,
-CF2O-, -OCF2-, -OC-O- oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt * miteinander verknüpft sind,
L1"4 jeweils unabhängig voneinander F oder Cl,
Z2 und Z2 jeweils unabhängig voneinander Einfachbindung, 0 -CH2CH2-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-,
-OCH2-, -COO-, -OCO-, -C2F4-, -CF=CF-, -CH=CHCH2O-,
p 1 oder 2, 5 q O oder 1 , und
v 1 bis 6 0 bedeuten,
enthält.
3. Flüssigkristallines Medium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- ^ zeichnet, dass es zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der
Formel IM,
Figure imgf000090_0001
worin
R31 und R32 jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen Alkyl-, Alkoxyalkyl- oder Alkoxyrest mit bis zu 12 0 C-Atomen, und
Figure imgf000090_0002
5
Einfachbindung, -CH2CH2-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2- -CH2O-, -OCH2-, -COO-, -OCO-, -C2F4-, -C4H9-, -CF=CF- 0 bedeuten,
enthält.
4. Flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der ^ Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium mindestens eine Verbindung der Formeln 1-1 bis I-6,
5
Figure imgf000090_0003
Figure imgf000091_0001
0 enthält.
5. Flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium zusätzlich eine ' ^ oder mehrere Verbindungen der L-1 bis L-11 ,
Figure imgf000091_0002
Figure imgf000092_0001
worin
R, R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander die für R2A in Anspruch 2 angegebenen Bedeutungen haben und Alkyl ein Alkylrest mit 1-6 C-Atomen, und
s 1 oder 2
bedeuten,
enthält.
6. Flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch kennzeichnet, dass das Medium zusätzlich eine oder mehrere Terphenyle der Formeln T-1 bis T-20,
Figure imgf000093_0001
Figure imgf000094_0001
Figure imgf000095_0001
F F F F
Figure imgf000095_0002
Figure imgf000095_0003
worin
R geradkettiger Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 -7 C-Atomen bedeutet, und
m 1-6
bedeuten,
enthält.
7. Flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formeln 0-1 bis O-18,
Figure imgf000096_0001
35
Figure imgf000097_0001
worin
R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander die für R2A in Anspruch 2 angegebenen Bedeutungen haben,
enthält.
8. Flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium zusätzlich eine oder mehrere Indan-Verbindungen der Formel In,
Figure imgf000098_0001
worin
R11, R12, R13 ein geradkettiger Alkyl-, oder Alkoxy-, Alkoxyalkyl-, Alkenylrest und 1-5 C-Atomen,
R12 und R13 zusätzlich Halogen,
Figure imgf000098_0002
0, 1 oder 2
bedeuten,
enthält.
9. Flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Verbindungen der Formel I im Gesamtgemisch > 3 Gew.% beträgt.
10. Verfahren zur Herstellung eines flüssigkristallinen Mediums nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn- zeichnet, dass man mindestens eine Verbindung der Formel I mit mindestens einer weiteren flüssigkristallinen Verbindung mischt und gegebenenfalls Additive zusetzt.
11. Verwendung des flüssigkristallinen Mediums nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 in elektrooptischen Anzeigen.
12. Elektrooptische Anzeige mit einer Aktivmatrix-Addressierung, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Dielektrikum ein flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 enthält.
13. Elektrooptische Anzeige nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine VA-, PS-VA-, PALC-, FFS- oder IPS- Anzeige handelt.
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